Lord Rayleigh a élaboré sa théorie du bleu du ciel en considérant les fluctuations de densité de l’air qui deviennent importantes dans des volumes de plus en plus faibles. Par exemple, dans un cube de 15 mµ (15.10^-6 mm) d’arête, elles peuvent atteindre 10%. La diffusion suit toujours la loi en 1/λ4 : le rouge est toujours moins diffusé que le bleu, d’où la couleur bleue du ciel.
Si on applique la formule de Lord Rayleigh à l’ensemble du spectre solaire (colonne de droite : intensité de diffusion Formule de Rayleigh), on s’aperçoit certes que le rouge (2.441) diffuse moins que le bleu (20.483). Mais l’intensité de diffusion la plus importante est celle du violet (39.063). Donc, selon l’approche de lord Rayleigh, le ciel devrait être violet et non bleu. Donc cette approche est fausse. Mais le ciel est bleu ! Quelle est la bonne explication ?